专题05 电磁感应（期末真题汇编，天津专用）高二物理下学期

**基本信息** 电磁感应专题期末试题汇编，整合天津多区期末真题，覆盖楞次定律、法拉第电磁感应定律、自感和涡流三大高频考点，注重情境化命题与能力梯度设计。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|26题|楞次定律（无线充电、门铃按钮）、法拉第电磁感应定律（金属框运动、磁场变化）、自感和涡流（安检设备、无线充电）|情境时代性（科技应用如无线充电）、基础巩固（定律判断）| |非选择题|6题|综合考查电磁感应与力学（线框运动、能量计算）、电路分析（感应电动势、电流）|能力提升（多过程问题）、真题关联性（天津各区期末题）|

专题05 电磁感应 3大高频考点概览 考点01 楞次定律 考点02 法拉第电磁感应定律 考点03 自感和涡流 地 城 考点01 楞次定律 1．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)如图所示，ef、gh为两相互平行水平固定放置的金属导轨，ab、cd为搁在金属导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦。当一条形磁铁向下靠近导轨时，下列描述正确的是（　　） A．两金属棒将互相靠近 B．金属棒对导轨的压力将减小 C．回路中电流方向为顺时针方向 D．回路中电流方向为逆时针方向 【答案】A 【详解】AB．当条形磁铁向下靠近导轨时，穿过导轨和金属棒围成的闭合回路的磁通量增大，根据楞次定律判断出导轨中产生感应电流，其产生的磁场将会阻碍磁通量增大，故两棒向内靠近，减小穿过的面积，从而起到阻碍磁通量增大的作用，与磁铁存在相互排斥的力。因此由于磁铁的靠近，则两棒靠近，金属棒对导轨的压力将增大，故A正确，B错误； CD．因为不知道条形磁铁下端是S极还是N极，故无法判断原磁场的方向，也无法判断感应电流的方向，故C、D错误。 故选A。 2．(24-25高二下·天津和平区·期末)图甲为某无线门铃按钮，其原理如图乙所示。其中M为信号发射装置，M中有电流通过时，屋内的门铃会响。磁铁固定在按钮内侧，按下门铃按钮，磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮，磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（　　） A．按住按钮不动，门铃会一直响 B．松开按钮的过程，门铃不会响 C．按下和松开按钮过程，通过M的电流方向相同 D．按下按钮的快慢不同，通过M的电流大小不同 【答案】D 【详解】A．按住按钮不动，则穿过螺线管的磁通量不变，螺线管中无感应电流产生，则门铃不会响，故A错误； B．松开按钮的过程，穿过螺线管的磁通量减小，在螺线管中产生感应电流，则门铃会响，故B错误； C．按下和松开按钮过程，穿过线圈的磁通量分别为向右的增加和减小，根据楞次定律可知，通过M的电流方向相反，故C错误； D．按下按钮的快慢不同，则磁通量的变化率不同，则感应电动势不同，通过M的电流大小不同，故D正确。 故选D。 3．(24-25高二下·天津武清区城关中学·期末)如图3所示，有一固定的金属圆环，在其右侧放着一条形磁铁，此时圆环中没有电流。当把磁铁向左方移近并通过圆环的过程中，圆环中产生了一定的电流，则（    ） A．靠近时电流的方向与图中所示方向相反 B．靠近时磁铁与圆环相互吸引 C．远离时电流的方向与图中所示方向相同 D．远离时磁铁与圆环相互吸引 【答案】D 【详解】A．穿过圆环的原磁场方向向左，磁铁向左方移近，原磁通量增大，故产生感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，方向向右，根据安培定则，感应电流的方向与图示方向相同，故A错误； BD．根据楞次定律的推论“来拒去留”，磁铁靠近圆环时是排斥力，远离圆环时是吸引力，故BD错误，D正确； C．磁铁远离时，穿过圆环的原磁场方向向左，原磁通量减小，故产生感应电流，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，也向左，根据安培定则，感应电流的方向与图示方向相反，故C错误。 故选D。 4．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)如图甲为手机正在进行无线充电，无线充电的原理图如图乙所示，充电器和手机各有一个线圈，充电器端的叫发射线圈（匝数为n1），手机端的叫接收线圈（匝数为n2），两线圈面积均为S，在△t内发射线圈产生磁场的磁感应强度增加量为△B。磁场可视为垂直穿过线圈。下列说法正确的是（　　） A．手机端的接收线圈b点的电势低于a点 B．手机端的接收线圈a和b间的电势差值为 C．接收线圈和发射线圈是通过自感实现能量传递 D．增加c、d间电流的变化率，接收线圈a和b间的电势差始终不变 【答案】B 【详解】A．由楞次定律得，电流从a流向b，线圈是电源,在内电路电流由低电势流向高电势，所以手机端的接收线圈b点的电势高于a点，A错误； B．由法拉第电磁感应定律得：手机端的接收线圈a和b间的电势差值为 B正确； C．接收线圈和发射线圈是通过互感实现能量传递的，C错误； D．增加c、d间电流的变化率，将会使磁场的变化率增加，则接收线圈a和b间的电势差变大，D错误。 故选B。 5．(24-25高二下·天津四校联考·期末)光滑绝缘水平面上，有两条固定的相互垂直且彼此绝缘的长直导线，通有大小相同、方向如图所示的电流。在导线夹角的角平分线上对称放置四个相同的圆线圈。若两根导线中的电流均匀增加且大小始终相等，则会产生逆时针方向感应电流的是（　　） A．线圈 1 B．线圈2 C．线圈3 D．线圈4 【答案】A 【详解】AC．由右手定则和磁感应强度的叠加原理可知，线圈1所在的角平分线上的合磁感应强度的方向垂直纸面向里，线圈3所在的角平分线上的合磁感应强度的方向垂直纸面向外，电流均匀增加时，则穿过线圈1和3的磁通量增加，由楞次定律可知，线圈1中产生逆时针方向的感应电流，线圈3中产生顺时针方向的感应电流，A正确，C错误； BD．由右手定则和磁感应强度的叠加原理可知，线圈2和4所在的角平分线上的合磁感应强度是零，线圈2和4中没有感应电流产生，BD错误。 故选A。 地 城 考点02 法拉第电磁感应定律 6．(24-25高二下·天津河东区·期末)如图所示，边长为a的正方形铝框平放在光滑绝缘水平桌面上，桌面上有边界平行、宽为b且足够长的匀强磁场区域，磁场方向垂直于桌面，铝框依靠惯性滑过磁场区域，滑行过程中铝框平面始终与磁场垂直且一边与磁场边界平行，已知，在滑入和滑出磁场区域的两个过程中（　　） A．铝框所用时间相同 B．铝框上产生的热量相同 C．铝框中的电流方向相同 D．安培力对铝框的冲量相同 【答案】D 【详解】A．铝框进入和离开磁场过程，磁通量变化，都会产生感应电流，受向左安培力而减速，完全在磁场中运动时磁通量不变做匀速运动；可知离开磁场过程的平均速度小于进入磁场过程的平均速度，所以离开磁场过程的时间大于进入磁场过程的时间，A错误； C．由楞次定律可知，铝框进入磁场过程磁通量增加，感应电流为逆时针方向；离开磁场过程磁通量减小，感应电流为顺时针方向，C错误； D．铝框进入和离开磁场过程安培力对铝框的冲量为 又 得 D正确； B．铝框进入和离开磁场过程，铝框均做减速运动，可知铝框进入磁场过程的速度一直大于铝框离开磁场过程的速度，根据 可知铝框进入磁场过程受到的安培力一直大于铝框离开磁场过程受到的安培力，故铝框进入磁场过程克服安培力做的功大于铝框离开磁场过程克服安培力做的功，即铝框进入磁场过程产生的热量大于铝框离开磁场过程产生的热量，B错误。 故选D。 7．(24-25高二下·天津武清区城关中学·期末)如图所示，是法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置示意图，软铁环上绕有M、M两个线圈，关于该实验下列说法正确的是（　　） A．当S保持闭合时，M、N中都有恒定电流 B．当S断开瞬间，M中电流立即消失、N中也没有电流 C．当S由断开到闭合瞬间，N中有图中箭头所指方向电流 D．当S由闭合到断开瞬间，N中有图中箭头所指方向电流 【答案】D 【详解】A．当S保持闭合时，M中有恒定电流，但是N中磁通量不变，不会有感应电流，选项A错误； B．当S断开瞬间，M中电流立即消失、但是穿过N的磁通量减小，会有感应电流产生，选项B错误； C．当S由断开到闭合瞬间，根据楞次定律可知，N中有图中箭头方向相反的感应电流，选项C错误； D．当S由闭合到断开瞬间，根据楞次定律可知，N中有图中箭头所指方向电流，选项D正确。 故选D。 8．(24-25高二下·天津四校联考·期末)轻质细线吊着一质量为m=1kg、边长为L=0.2m、总电阻R=1Ω、匝数n=10的正方形闭合线圈abcd，bd下方区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。不考虑线圈的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且线圈始终处于静止状态，g取10m/s2，则下列判断正确的是（　　） A．线圈中感应电流的方向为adcba B．线圈中的感应电流大小为0.2A C．6s时线圈受安培力的大小为 D．0~2s时间内线圈中产生的热量为0.08J 【答案】C 【详解】A．由楞次定律可知，在磁感应强度垂直纸面向里逐渐增大时，线圈中感应电流产生的磁场方向为垂直于纸面向外，即线圈中的电流方向为abcda，故A错误； B．由法拉第电磁感应定律，可知 由闭合电路欧姆定律可知，故B错误； C．由图可知，6s时线圈所处的磁感应强度为B=4T，由几何关系可知，线圈的有效长度为，受安培力的大小为，故C正确； D．由焦耳定律可知，0~2s时间内，通过线圈的热量为Q=I2Rt= 0.02J，故D错误。 故选C。 9．(24-25高二下·天津滨海新区大港第一中学·)如图所示，从上往下看固定在水平面上的半径为的金属圆环内存在方向竖直向下、磁感应强度大小为 的匀强磁场，长度为 、电阻为 的直导体棒 置于圆环上面，直导体棒 端和圆环 点分别与如图所示的外电路相连，其中电阻 ， ，平行板电容器电容为 。已知重力加速度为 ，不计其他电阻和摩擦。则导体棒 在外力作用下绕 点以角速度 顺时针匀速转动过程中，下列说法正确的是（　　） A．板带正电 B．导体棒 产生的电动势为 C．电容器所带电荷量为 D．电阻 上消耗的电功率为 【答案】C 【详解】A．根据右手定则可知，等效电源 OA 的 A 端为正极，则 M 板带正电，N 板带负电，故A错误； B．导体棒 OA 垂直磁场转动切割磁感线，则产生的感应电动势为，故B错误； C．回路的感应电流 I = ，电容器两端电压，根据电容的定义式有 解得，故C正确； D．电阻上消耗的电功率为，结合上述解得 P = ，故D错误。 故选C。 10．(24-25高二下·天津滨海新区大港第一中学·)（多选）电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极励磁线圈和环形真空室组成，当电磁铁励磁线圈通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，如图所示图中上部分为主视图、下部分为俯视图。当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子，电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动。下列说法正确的是（　　） A．电场力充当电子做圆周运动的向心力 B．使电子加速的是电场力 C．励磁电流必须从端流入、从端流出，且减小 D．励磁电流必须从端流入、从端流出，且增大 【答案】BD 【详解】AB．电场力沿圆周运动的切线方向，作用的使电子加速，而不是充当圆周运动的向心力，故A错误，B正确； CD．电子逆时针方向圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则励磁电流产生的磁场方向向上，则励磁电流必须从端流入、从端流出，因感生电场使逆时针圆周运动的电子加速，则感生电场沿顺时针方向，故励磁电流必须增大，故C错误，D正确。 故选BD。 11．(24-25高二下·天津第五中学·期末)（多选）如图甲所示，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻，磁场方向垂直于线圈平面向外，已知磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，定值电阻，则0~10s内（　　） A．线圈感应电动势均匀增大 B．电流自下而上流经电阻R C．通过电阻R的电荷量为1.5C D．a、b两点间电压 【答案】CD 【详解】A．结合图乙，根据法拉第电磁感应定律 可知电动势为定值，故A错误； B．根据楞次定律知，电流为顺时针方向，故自上而下流过电阻R，故B错误； C．根据闭合电路欧姆定律 故0~10s内，电荷量 故C正确； D．根据B项分析知，电流为顺时针方向，b点为电流流出方向，电势最高，a点电势最低，故 故D正确。 故选CD。 12．(24-25高二下·天津滨海新区大港第一中学·模拟)（多选）一种电磁波接收器结构简化后，如图甲所示，螺线管匝数匝，横截面积，螺线管导线电阻，电阻，若磁感应强度的图像如图乙所示（以向右为正方向），则（　　） A．感应电动势为 B．感应电流为 C．电阻两端的电压为 D．内，通过的感应电流方向为从到 【答案】BD 【详解】A．根据法拉第电磁感应定律，感应电动势 故A错误； B．根据闭合电路欧姆定律可知，回路中产生的感应电流为 解得 故B正确； C．电阻R两端的电压 故C错误； D．根据楞次定律可知，内感应电流的方向为从点通过流向点，故D正确。 故选BD。 13．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)（多选）空间存在一方向竖直向下的匀强磁场，其左边界如图（a）中的虚线所示，一长为0.4 m、电阻为的硬质细导线做成的正方形闭合线框放置在绝缘水平桌面上，恰好有一半处于匀强磁场中。当磁感应强度B随时间t按图（b）所示的规律变化时，线框在桌面上始终保持静止状态。则（　　） A．线框中的感应电流方向为顺时针方向 B．线框中的感应电动势大小为 C．线框中的电功率为 D．0.3 s时线框受到的摩擦力大小为‍ 【答案】BD 【详解】A．由图（b）可知，穿过线框的磁通量逐渐增大，由楞次定律和安培定则可判断出线框中产生的感应电流方向为逆时针方向，故A错误； B．由法拉第电磁感应定律 可得线框中产生的感应电动势大小为 故B正确； C．由可得线框中的电功率为 故C错误； D．由B-t图计算可得，时磁场的磁感应强度 由于线框始终静止不动，所以线框受到的静摩擦力大小始终等于安培力的大小，由可得线框在时受到的安培力大小为 线框静止在水平面上，则线框受到的摩擦力和安培力二力平衡，故以0.3 s时线框受到的静摩擦力大小为，故D正确。 故选BD。 14．(24-25高二下·天津四校联考·期末)如图甲所示，匝数N=100，电阻r=1Ω，面积的圆形金属线圈与粗糙倾斜金属导轨连接成一个回路，导轨宽度L=1m，倾角θ=37°，轨道上连有阻值的电阻，在线圈中存在垂直于线圈平面向上的均匀变化的磁场B1，B1变化规律如图乙所示，在倾斜导轨上存在垂直导轨平面向下大小恒定的磁场B2，且；在导轨上放置一根质量，阻值，与导轨等宽的金属棒ab，并锁定。现将开关S闭合，解除锁定后，发现金属棒恰好能在导轨上保持静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其余电阻不计。已知求： (1)流经金属棒的电流大小和方向； (2)金属棒和导轨间的动摩擦因数； (3)现将开关S断开，当金属棒向下滑0.4m时速度达到，求该过程中电阻R上产生的热量。 【答案】(1)，方向从到 (2) (3) 【详解】（1）线圈中产生的感应电动势的大小 回路的总电流 又 流经金属棒的电流大小 根据楞次定律可知电流方向从到； （2）根据平衡条件 可得 （3）由动能定理可知 由功能关系 电阻产生的热量为 解得 15．(24-25高二下·天津和平区·期末)如图甲，倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，空间存在垂直斜面向上的匀强磁场，直线L1和L2为磁场的上、下边界，磁场的磁感强度B随时间t变化的规律如图乙所示。质量为m、电阻为R的单匝矩形线框abcd有一半处在磁场中，0~t0时间内线框在外力作用下处于静止状态，t0时刻撤去外力，线框沿斜面向下运动，线框离开磁场前已经做匀速运动，ab=l，bc=2l，L1和L2之间的距离为x0，重力加速度为g，求： (1)0~t0时间内，线框中的电流的大小I1； (2)撤力前线框所受到的外力F外随时间t的变化关系； (3)线框从开始运动到全部离开磁场，线框中产生的热量Q。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律有，，， 联立解得0~t0时间内，线框中的电流的大小 （2）撤力前，t时刻安培力大小为 磁感应强度为 线框静止，则有 联立解得 （3）匀速运动时线框受到的合力为零，设安培力大小为F2，有，，， 由能量守恒得 解得 16．(24-25高二下·天津武清区城关中学·期末)如图甲所示，两条光滑的金属导轨平行放置在水平面内，其间距为L，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。a、b两根导体棒长度均为L，质量均为m，电阻均为R，垂直导轨放置，两棒之间的距离为d。水平细线M的一端固定于墙面，另一端与a棒连接，M能承受的最大拉力为F。细线N的水平部分左端与b棒连接，右端跨过光滑的定滑轮竖直连接质量为2m的重物c。0–t0内使c始终保持静止，t0时刻释放c，当c下落高度h时M恰好断开，经过一段时间后，回路中电流达到稳定。导轨电阻不计，运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。求： (1)时刻通过a棒的电流大小； (2)M断开时，b棒的速度大小； (3)从释放c到M断开，经历的时间和a棒产生的热量； (4)回路中稳定电流的大小。 【答案】(1) (2) (3)， (4) 【详解】（1）由法拉第电磁感应定律可得时刻回路中产生的感应电动势为 由闭合电路欧姆定律可知 联立可得时刻通过a棒的电流大小为 （2）因为M能承受的最大拉力为F，故 由闭合电路欧姆定律 其中 联立可得M断开时，b棒的速度大小为 （3）对重物c，由动量定理 对导体棒b由动量定理 其中 ， 联立可得从释放c到M断开，经历的时间为 从释放c到M断开的过程中，由能量守恒定律 代入解得a棒产生的热量为 （4）回路中电流稳定后，两棒加速度相等，则对重物c：有牛顿第二定律 对导体棒b由牛顿第二定律 同理对a有 联立可得回路中稳定电流的大小为 17．(24-25高二下·天津南开中学·期末)如图所示，半径分别为r和的均匀金属圆盘G、N垂直固定在水平金属转轴CD上，圆盘中心位于转轴中心线上，其中，不计转轴粗细。G为发电盘，处于平行转轴向右、的匀强磁场中，并通过电刷P和Q连接两间距的平行金属导轨，导轨某点处用绝缘材料平滑连接，导轨左侧足够远处接有自感系数为的纯电感线圈L，导轨水平且处于竖直向下、匀强磁场中。N为转动盘，所在处无磁场，其上绕有绝缘细线，在外力F作用下，两圆盘会按图示方向转动。质量的金属杆ab放置在绝缘点右侧某位置，仅与绝缘点左侧导轨间有大小恒定的摩擦阻力，其余接触处均无摩擦。发电盘G接入电路的电阻，不计金属杆、导线、电刷电阻及接触电阻，忽略转动的摩擦阻力。现保持金属圆盘按图示方向以匀速转动。 （1）锁定金属杆ab，求通过ab的电流以及外力F的大小； （2）静止释放金属杆ab，通过绝缘点时的速度为，求此过程中通过ab的电荷量q和发电盘G上的发热量Q； （3）在（2）问基础上，金属杆ab通过绝缘点后，求第一次向左运动至最远处离绝缘点的距离s。    【答案】（1），；（2），；（3） 【详解】（1）金属圆盘G转动切割磁感线，产生感应电动势为 由闭合电路欧姆定律可得电流为 根据能量关系可得 解得外力F的大小 （2）对金属杆用动量定理可得 则有 电荷量 回路能量关系 热量 （3）对金属杆和电感有 所以金属杆开始运动后杆上电流与杆的位移成正比，即 根据功能关系 代入可得 18．(24-25高二下·天津五区县重点校·期末)如图甲所示，正方形闭合线圈边长为，总电阻为，匝数为匝，放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。求： （1）在内线圈中感应电动势的大小； （2）在时线圈的边所受安培力的大小和方向； （3）线圈中感应电动势的有效值。 【答案】（1）；（2），方向向右；（3） 【详解】（1）根据题意，由法拉第电磁感应定律有 代入数据解得，内线圈中感应电动势的大小为 （2）同理可得，内线圈中感应电动势的大小为 感应电流为 线圈的边所受安培力的大小为 由楞次定律可知，线圈中感应电流方向为逆时针，由左手定则可知，边所受安培力的方向水平向右。 （3）由图乙可知，周期为，则有 解得 地 城 考点03 自感和涡流 19．(24-25高二下·天津四校联考·期末)如图，L是自感系数很大、直流电阻不计的线圈，a、b是两个相同的小灯泡。开关S由断开到闭合（　　） A．a、b同时亮后b逐渐变暗至熄灭 B．a、b同时亮后a逐渐变暗至熄灭 C．a先亮b后亮，然后b逐渐变亮 D．b先亮a后亮，然后a逐渐变亮 【答案】A 【详解】刚闭合开关S时，线圈会产生很大的自感电动势，阻碍电流通过线圈，故两灯同时获得电压，即同时亮，根据自感现象知，自感电动势并不能阻止电流的增加，即通过线圈的电流逐渐增加，所以通过的电流逐渐减小，故灯逐渐变暗，因为的电阻不计，故电路最终稳定时，线圈相当于导线，将灯短路，故灯熄灭，综合选项内容可知，A正确，BCD错误。 故选A。 20．(24-25高二下·天津第一中学·期末)安全生活离不开安检，与传统的安检机（如下左图）、安检门或手持金属探测仪相比，人体扫描仪（如下右图）能对人体实行更详细的检查。人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，辐射强度极小，成为无害安检的理想波段。相比于金属探测仪，人体扫描仪能识别各种金属和非金属，因此，一般配备了人体扫描仪的机场不会再额外安装检测金属的安检门。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（　　） A．安检机是利用射线的穿透作用来工作的 B．金属探测仪是利用静电感应原理来探测金属的 C．人体扫描仪可能是利用电磁波的穿透作用来工作的 D．人体扫描仪可能是利用红外线反射成像来工作的 【答案】D 【详解】A．安检机是利用X射线的穿透作用来工作的，故A错误； B．金属检测仪是利用电磁感应原理来探测金属的，故B错误； CD．人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，可知人体扫描仪的图像可能是利用了红外线反射成像来工作的，故C错误，D正确。 故选D。 21．(24-25高二下·天津滨海新区大港第一中学·)如图所示，L是自感系数很大的线圈，其自身的电阻与灯泡B相同。A和B是两个相同的小灯泡，忽略温度对灯泡电阻的影响。则（　　） A．当开关S由断开变为闭合时，A立即变亮，B慢慢变亮 B．当开关S由断开变为闭合时，A和B均慢慢变亮 C．当开关S由闭合变为断开时，A立即熄灭 D．当开关S由闭合变为断开时，B闪亮后熄灭 【答案】C 【详解】AB．当开关S由断开变为闭合时，电源的电压同时加到两灯上，A和B同时亮，随着线圈中电流的增大，由于线圈的电阻与灯泡B相同。电路总电阻减小，总电流增大，A变得更亮一些，B两端电压减小，故B变暗一些，故AB错误； CD．当开关S由闭合变为断开时，线圈阻碍电流的减小，产生感应电动势，B与线圈构成闭合回路，开关断开前通过线圈的电流等于B的电流，故A立即熄灭，B缓慢熄灭，故D错误，C正确。 故选C。 22．(24-25高二下·天津五区县重点校·期末)太空单车是利用电磁阻尼原理的一种体育锻炼器材。某同学根据电磁学的相关知识，设计了如图的单车原理图：在铜质轮子外侧有一些磁铁（与轮子不接触），人在健身时带动轮子转动，磁铁会对轮子产生阻碍，磁铁与轮子间的距离可以改变，则下列说法正确的是（　　） A．轮子受到的阻力主要来源于铜制轮内产生的感应电流受到的安培力 B．轮子受到的阻力大小与其材料电阻率无关 C．若轮子用绝缘材料替换，也能保证相同的效果 D．磁铁与轮子间距离不变时，轮子转速越大，受到的阻力越小 【答案】A 【详解】AB．轮子在磁场中做切割磁感线运动，会产生感应电动势和感应电流，根据楞次定律可知，磁场会对运动的轮子产生阻力，以阻碍轮子与磁场之间的相对运动，所以轮子受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力，安培力大小与电阻率有关，故A正确，B错误； C．轮子（导体）在磁场中做切割磁感线的运动，会产生感应电动势和感应电流，因此不能用绝缘材料替换，故C错误； D．磁铁与轮子间的距离不变时，轮子转速越大，产生的感应电流越大，轮子受到的阻力越大，故D错误。 故选A。 23．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)电动自行车无线充电技术已经进入应用阶段，在踏板上安装接收器（内含受电线圈，并和电瓶相连），将电动自行车停放在地面的无线充电带（铺设有送电线圈）上，即可实现无线充电，这种充电方式的工作原理和理想变压器类似。若送电线圈接入有效值为220V、频率为50Hz的正弦交流电，受电线圈的输出电压有效值为48V，充电功率为180W。下列说法正确的是（　　） A．受电线圈中电流方向每秒改变50次 B．受电线圈和送电线圈的匝数比为 C．受电线圈的充电电流有效值为3.75A D．为使地面上的无线充电带结实耐用，其上可用金属护板做保护 【答案】C 【详解】A．正弦交流电的频率为50Hz，则受电线圈中电流方向每秒钟变化100次，故A错误； B．受电线圈和送电线圈的匝数比为 故B错误； C．根据 解得 故C正确； D．金属护板由于电磁感应，会存在涡流，有漏电隐患并影响电能的传输，故D错误。 故选C。 24．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)如图所示，灯LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的直流电阻为灯泡电阻的一半，S闭合电路稳定时，两灯都能发光，则下列关于自感现象分析正确的是（　　） A．S断开瞬间，LA、LB都缓慢熄灭 B．S断开瞬间，LA闪一下后缓慢熄灭，LB立即熄灭 C．S闭合瞬间，LA比LB先亮起来，稳定时一样亮 D．S闭合瞬间，LA、LB同时发光，LA逐渐变亮，LB逐渐变暗，稳定时LA更亮 【答案】B 【详解】AB．稳定后再断开S的瞬间，由于线圈与LA构成自感回路，与LB无关，所以LB立即熄灭；LA闪一下后缓慢熄灭，故B正确，A错误； CD．开关S闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以LA、LB同时发光；由于带铁芯的线圈L的直流电阻为灯泡电阻的一半，LA与线圈并联后的电阻小于LB的电阻，稳定时灯LA两端电压小于LB，LB更亮，故CD错误。 故选B。 25．(24-25高二下·天津西青区·期末)在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（　　） A．人有触电感觉是在开关闭合瞬间 B．人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流 C．断开开关时流过人的电流方向从B→A D．断开开关时线圈中的电流突然增大 【答案】C 【详解】A．当开关闭合后，多匝线圈与同学们并联，由于电源为1.5V的干电池，所以电流很小，同学没有触电感觉，故A错误； B．当断开时，多匝线圈电流产生自感现象，从而产生较大的自感电动势，此时人与线圈组成一个闭合的回路，流过人体的电流与流过线圈的电流相等，故B错误； C．当断开时，多匝线圈产生自感电动势，电流方向不变，此时线圈的电流从左向右，流过人的电流从右向左，即从B向A，故C正确； D．断开电键时，由于线圈的电流减小而产生自感电动势，而阻碍电流的减小，只是电流减小的慢一些，不会突然增大，故D错误。 故选C。 26．下列四个图都与涡流有关，其中说法正确的是（　　） A．真空冷炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 B．自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的 C． 电磁炉工作时在它的面板上产生涡流加热食物 D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠合而成是为了增大涡流 【答案】A 【详解】A．真空冷炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在金属中产生涡流，从而产生大量的热量，熔化金属的，故A正确； B．金属探测器中变化电流遇到金属物体，在被测金属中上产生涡流来进行探测，故B错误； C．家用电磁炉工作时，在锅体中产生涡流，加热食物，故C错误； D．当变压器中的电流变化时，在其铁芯将产生涡流，使用相互绝缘的硅钢片叠合做成的铁芯可以尽可能减小涡流，故D错误。 故选A。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题05 电磁感应 3大高频考点概览 考点01 楞次定律 考点02 法拉第电磁感应定律 考点03 自感和涡流 地 城 考点01 楞次定律 1．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)如图所示，ef、gh为两相互平行水平固定放置的金属导轨，ab、cd为搁在金属导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦。当一条形磁铁向下靠近导轨时，下列描述正确的是（　　） A．两金属棒将互相靠近 B．金属棒对导轨的压力将减小 C．回路中电流方向为顺时针方向 D．回路中电流方向为逆时针方向 2．(24-25高二下·天津和平区·期末)图甲为某无线门铃按钮，其原理如图乙所示。其中M为信号发射装置，M中有电流通过时，屋内的门铃会响。磁铁固定在按钮内侧，按下门铃按钮，磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮，磁铁远离螺线管回归原位置。下列说法正确的是（　　） A．按住按钮不动，门铃会一直响 B．松开按钮的过程，门铃不会响 C．按下和松开按钮过程，通过M的电流方向相同 D．按下按钮的快慢不同，通过M的电流大小不同 3．(24-25高二下·天津武清区城关中学·期末)如图3所示，有一固定的金属圆环，在其右侧放着一条形磁铁，此时圆环中没有电流。当把磁铁向左方移近并通过圆环的过程中，圆环中产生了一定的电流，则（    ） A．靠近时电流的方向与图中所示方向相反 B．靠近时磁铁与圆环相互吸引 C．远离时电流的方向与图中所示方向相同 D．远离时磁铁与圆环相互吸引 4．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)如图甲为手机正在进行无线充电，无线充电的原理图如图乙所示，充电器和手机各有一个线圈，充电器端的叫发射线圈（匝数为n1），手机端的叫接收线圈（匝数为n2），两线圈面积均为S，在△t内发射线圈产生磁场的磁感应强度增加量为△B。磁场可视为垂直穿过线圈。下列说法正确的是（　　） A．手机端的接收线圈b点的电势低于a点 B．手机端的接收线圈a和b间的电势差值为 C．接收线圈和发射线圈是通过自感实现能量传递 D．增加c、d间电流的变化率，接收线圈a和b间的电势差始终不变 5．(24-25高二下·天津四校联考·期末)光滑绝缘水平面上，有两条固定的相互垂直且彼此绝缘的长直导线，通有大小相同、方向如图所示的电流。在导线夹角的角平分线上对称放置四个相同的圆线圈。若两根导线中的电流均匀增加且大小始终相等，则会产生逆时针方向感应电流的是（　　） A．线圈 1 B．线圈2 C．线圈3 D．线圈4 地 城 考点02 法拉第电磁感应定律 6．(24-25高二下·天津河东区·期末)如图所示，边长为a的正方形铝框平放在光滑绝缘水平桌面上，桌面上有边界平行、宽为b且足够长的匀强磁场区域，磁场方向垂直于桌面，铝框依靠惯性滑过磁场区域，滑行过程中铝框平面始终与磁场垂直且一边与磁场边界平行，已知，在滑入和滑出磁场区域的两个过程中（　　） A．铝框所用时间相同 B．铝框上产生的热量相同 C．铝框中的电流方向相同 D．安培力对铝框的冲量相同 7．(24-25高二下·天津武清区城关中学·期末)如图所示，是法拉第最初发现电磁感应现象的实验装置示意图，软铁环上绕有M、M两个线圈，关于该实验下列说法正确的是（　　） A．当S保持闭合时，M、N中都有恒定电流 B．当S断开瞬间，M中电流立即消失、N中也没有电流 C．当S由断开到闭合瞬间，N中有图中箭头所指方向电流 D．当S由闭合到断开瞬间，N中有图中箭头所指方向电流 8．(24-25高二下·天津四校联考·期末)轻质细线吊着一质量为m=1kg、边长为L=0.2m、总电阻R=1Ω、匝数n=10的正方形闭合线圈abcd，bd下方区域分布着磁场，如图甲所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。不考虑线圈的形变和电阻的变化，整个过程细线未断且线圈始终处于静止状态，g取10m/s2，则下列判断正确的是（　　） A．线圈中感应电流的方向为adcba B．线圈中的感应电流大小为0.2A C．6s时线圈受安培力的大小为 D．0~2s时间内线圈中产生的热量为0.08J 9．(24-25高二下·天津滨海新区大港第一中学·)如图所示，从上往下看固定在水平面上的半径为的金属圆环内存在方向竖直向下、磁感应强度大小为 的匀强磁场，长度为 、电阻为 的直导体棒 置于圆环上面，直导体棒 端和圆环 点分别与如图所示的外电路相连，其中电阻 ， ，平行板电容器电容为 。已知重力加速度为 ，不计其他电阻和摩擦。则导体棒 在外力作用下绕 点以角速度 顺时针匀速转动过程中，下列说法正确的是（　　） A．板带正电 B．导体棒 产生的电动势为 C．电容器所带电荷量为 D．电阻 上消耗的电功率为 10．(24-25高二下·天津滨海新区大港第一中学·)（多选）电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备。电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极励磁线圈和环形真空室组成，当电磁铁励磁线圈通以变化的电流时，会在柱形电磁铁的两极间产生磁场，在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道，如图所示图中上部分为主视图、下部分为俯视图。当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子，电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动。下列说法正确的是（　　） A．电场力充当电子做圆周运动的向心力 B．使电子加速的是电场力 C．励磁电流必须从端流入、从端流出，且减小 D．励磁电流必须从端流入、从端流出，且增大 11．(24-25高二下·天津第五中学·期末)（多选）如图甲所示，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻，磁场方向垂直于线圈平面向外，已知磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示，定值电阻，则0~10s内（　　） A．线圈感应电动势均匀增大 B．电流自下而上流经电阻R C．通过电阻R的电荷量为1.5C D．a、b两点间电压 12．(24-25高二下·天津滨海新区大港第一中学·模拟)（多选）一种电磁波接收器结构简化后，如图甲所示，螺线管匝数匝，横截面积，螺线管导线电阻，电阻，若磁感应强度的图像如图乙所示（以向右为正方向），则（　　） A．感应电动势为 B．感应电流为 C．电阻两端的电压为 D．内，通过的感应电流方向为从到 13．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)（多选）空间存在一方向竖直向下的匀强磁场，其左边界如图（a）中的虚线所示，一长为0.4 m、电阻为的硬质细导线做成的正方形闭合线框放置在绝缘水平桌面上，恰好有一半处于匀强磁场中。当磁感应强度B随时间t按图（b）所示的规律变化时，线框在桌面上始终保持静止状态。则（　　） A．线框中的感应电流方向为顺时针方向 B．线框中的感应电动势大小为 C．线框中的电功率为 D．0.3 s时线框受到的摩擦力大小为‍ 14．(24-25高二下·天津四校联考·期末)如图甲所示，匝数N=100，电阻r=1Ω，面积的圆形金属线圈与粗糙倾斜金属导轨连接成一个回路，导轨宽度L=1m，倾角θ=37°，轨道上连有阻值的电阻，在线圈中存在垂直于线圈平面向上的均匀变化的磁场B1，B1变化规律如图乙所示，在倾斜导轨上存在垂直导轨平面向下大小恒定的磁场B2，且；在导轨上放置一根质量，阻值，与导轨等宽的金属棒ab，并锁定。现将开关S闭合，解除锁定后，发现金属棒恰好能在导轨上保持静止状态，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，其余电阻不计。已知求： (1)流经金属棒的电流大小和方向； (2)金属棒和导轨间的动摩擦因数； (3)现将开关S断开，当金属棒向下滑0.4m时速度达到，求该过程中电阻R上产生的热量。 15．(24-25高二下·天津和平区·期末)如图甲，倾角为θ的光滑斜面固定在地面上，空间存在垂直斜面向上的匀强磁场，直线L1和L2为磁场的上、下边界，磁场的磁感强度B随时间t变化的规律如图乙所示。质量为m、电阻为R的单匝矩形线框abcd有一半处在磁场中，0~t0时间内线框在外力作用下处于静止状态，t0时刻撤去外力，线框沿斜面向下运动，线框离开磁场前已经做匀速运动，ab=l，bc=2l，L1和L2之间的距离为x0，重力加速度为g，求： (1)0~t0时间内，线框中的电流的大小I1； (2)撤力前线框所受到的外力F外随时间t的变化关系； (3)线框从开始运动到全部离开磁场，线框中产生的热量Q。 16．(24-25高二下·天津武清区城关中学·期末)如图甲所示，两条光滑的金属导轨平行放置在水平面内，其间距为L，处于竖直向上的磁场中，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。a、b两根导体棒长度均为L，质量均为m，电阻均为R，垂直导轨放置，两棒之间的距离为d。水平细线M的一端固定于墙面，另一端与a棒连接，M能承受的最大拉力为F。细线N的水平部分左端与b棒连接，右端跨过光滑的定滑轮竖直连接质量为2m的重物c。0–t0内使c始终保持静止，t0时刻释放c，当c下落高度h时M恰好断开，经过一段时间后，回路中电流达到稳定。导轨电阻不计，运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为g。求： (1)时刻通过a棒的电流大小； (2)M断开时，b棒的速度大小； (3)从释放c到M断开，经历的时间和a棒产生的热量； (4)回路中稳定电流的大小。 17．(24-25高二下·天津南开中学·期末)如图所示，半径分别为r和的均匀金属圆盘G、N垂直固定在水平金属转轴CD上，圆盘中心位于转轴中心线上，其中，不计转轴粗细。G为发电盘，处于平行转轴向右、的匀强磁场中，并通过电刷P和Q连接两间距的平行金属导轨，导轨某点处用绝缘材料平滑连接，导轨左侧足够远处接有自感系数为的纯电感线圈L，导轨水平且处于竖直向下、匀强磁场中。N为转动盘，所在处无磁场，其上绕有绝缘细线，在外力F作用下，两圆盘会按图示方向转动。质量的金属杆ab放置在绝缘点右侧某位置，仅与绝缘点左侧导轨间有大小恒定的摩擦阻力，其余接触处均无摩擦。发电盘G接入电路的电阻，不计金属杆、导线、电刷电阻及接触电阻，忽略转动的摩擦阻力。现保持金属圆盘按图示方向以匀速转动。 （1）锁定金属杆ab，求通过ab的电流以及外力F的大小； （2）静止释放金属杆ab，通过绝缘点时的速度为，求此过程中通过ab的电荷量q和发电盘G上的发热量Q； （3）在（2）问基础上，金属杆ab通过绝缘点后，求第一次向左运动至最远处离绝缘点的距离s。    18．(24-25高二下·天津五区县重点校·期末)如图甲所示，正方形闭合线圈边长为，总电阻为，匝数为匝，放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间的变化关系如图乙所示。求： （1）在内线圈中感应电动势的大小； （2）在时线圈的边所受安培力的大小和方向； （3）线圈中感应电动势的有效值。 地 城 考点03 自感和涡流 19．(24-25高二下·天津四校联考·期末)如图，L是自感系数很大、直流电阻不计的线圈，a、b是两个相同的小灯泡。开关S由断开到闭合（　　） A．a、b同时亮后b逐渐变暗至熄灭 B．a、b同时亮后a逐渐变暗至熄灭 C．a先亮b后亮，然后b逐渐变亮 D．b先亮a后亮，然后a逐渐变亮 20．(24-25高二下·天津第一中学·期末)安全生活离不开安检，与传统的安检机（如下左图）、安检门或手持金属探测仪相比，人体扫描仪（如下右图）能对人体实行更详细的检查。人体扫描仪利用了一种毫米波段的电磁波，其频率比可见光还低，辐射强度极小，成为无害安检的理想波段。相比于金属探测仪，人体扫描仪能识别各种金属和非金属，因此，一般配备了人体扫描仪的机场不会再额外安装检测金属的安检门。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（　　） A．安检机是利用射线的穿透作用来工作的 B．金属探测仪是利用静电感应原理来探测金属的 C．人体扫描仪可能是利用电磁波的穿透作用来工作的 D．人体扫描仪可能是利用红外线反射成像来工作的 21．(24-25高二下·天津滨海新区大港第一中学·)如图所示，L是自感系数很大的线圈，其自身的电阻与灯泡B相同。A和B是两个相同的小灯泡，忽略温度对灯泡电阻的影响。则（　　） A．当开关S由断开变为闭合时，A立即变亮，B慢慢变亮 B．当开关S由断开变为闭合时，A和B均慢慢变亮 C．当开关S由闭合变为断开时，A立即熄灭 D．当开关S由闭合变为断开时，B闪亮后熄灭 22．(24-25高二下·天津五区县重点校·期末)太空单车是利用电磁阻尼原理的一种体育锻炼器材。某同学根据电磁学的相关知识，设计了如图的单车原理图：在铜质轮子外侧有一些磁铁（与轮子不接触），人在健身时带动轮子转动，磁铁会对轮子产生阻碍，磁铁与轮子间的距离可以改变，则下列说法正确的是（　　） A．轮子受到的阻力主要来源于铜制轮内产生的感应电流受到的安培力 B．轮子受到的阻力大小与其材料电阻率无关 C．若轮子用绝缘材料替换，也能保证相同的效果 D．磁铁与轮子间距离不变时，轮子转速越大，受到的阻力越小 23．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)电动自行车无线充电技术已经进入应用阶段，在踏板上安装接收器（内含受电线圈，并和电瓶相连），将电动自行车停放在地面的无线充电带（铺设有送电线圈）上，即可实现无线充电，这种充电方式的工作原理和理想变压器类似。若送电线圈接入有效值为220V、频率为50Hz的正弦交流电，受电线圈的输出电压有效值为48V，充电功率为180W。下列说法正确的是（　　） A．受电线圈中电流方向每秒改变50次 B．受电线圈和送电线圈的匝数比为 C．受电线圈的充电电流有效值为3.75A D．为使地面上的无线充电带结实耐用，其上可用金属护板做保护 24．(24-25高二下·天津滨海新区·期末)如图所示，灯LA、LB完全相同，带铁芯的线圈L的直流电阻为灯泡电阻的一半，S闭合电路稳定时，两灯都能发光，则下列关于自感现象分析正确的是（　　） A．S断开瞬间，LA、LB都缓慢熄灭 B．S断开瞬间，LA闪一下后缓慢熄灭，LB立即熄灭 C．S闭合瞬间，LA比LB先亮起来，稳定时一样亮 D．S闭合瞬间，LA、LB同时发光，LA逐渐变亮，LB逐渐变暗，稳定时LA更亮 25．(24-25高二下·天津西青区·期末)在某个趣味物理小实验中，几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、导线、开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接，实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是（　　） A．人有触电感觉是在开关闭合瞬间 B．人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流 C．断开开关时流过人的电流方向从B→A D．断开开关时线圈中的电流突然增大 26．下列四个图都与涡流有关，其中说法正确的是（　　） A．真空冷炼炉是利用涡流来熔化金属的装置 B．自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的 C． 电磁炉工作时在它的面板上产生涡流加热食物 D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠合而成是为了增大涡流 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $